废橡胶粉改性沥青的室内加工工艺研究

论文摘要

目前,我国正处在现代化城市建设和公路交通发展的新时期,人民的生活水平日益提高,汽车保有量迅猛增加。为了响应国家节约资源和保护环境的号召,废旧轮胎如何处理成为一个亟待解决的社会问题。其中,将废旧轮胎磨细成橡胶粉应用于公路建设中得到了最为广泛的关注,既可以达到废弃物“一站式”的无害化处理和利用,又可以改善路面的使用性能,延长路面的使用寿命。本文研究了橡胶改性沥青的改性机理,通过大量的室内试验,分别探讨了不同的橡胶粉掺量、不同的橡胶粉细度、不同种类的基质沥青和不同的加工工艺对于橡胶改性沥青性能的影响。参考试验结果并结合实际工程的需要,提出了橡胶改性沥青的现场加工方法。通过微波辐射和添加活化剂的方法,对橡胶粉进行了表面活化处理。研究了微波辐射和活化剂的作用原理,通过试验分别探讨了不同的微波加热时间、不同的微波火力以及不同的活化剂掺量对于橡胶改性沥青性能的影响。然后与未经活化处理的橡胶改性沥青进行对比,得知经过微波辐射和活化剂处理的橡胶改性沥青,性能得到很大改善。采用本文研究的试验方案制备橡胶改性沥青,借鉴OGFC沥青混合料的设计经验,确定一个目标级配。在目标级配下,进行橡胶沥青OGFC-13混合料的路用性能试验,并与基质沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行对比。试验结果显示,橡胶沥青OGFC混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能表现出一定的优势,是一种能够满足实际工程需要的好材料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 橡胶沥青的改性机理
• 2.1 沥青的组成及结构
• 2.1.1 沥青的元素
• 2.1.2 沥青的组分
• 2.1.3 沥青的胶体结构
• 2.2 橡胶粉的分类
• 2.3 橡胶改性沥青的改性机理
• 2.3.1 溶胀反应
• 2.3.2 脱硫反应
• 2.4 本章小结
• 第三章 橡胶沥青的试验
• 3.1 橡胶粉的掺量对橡胶沥青性能的影响
• 3.1.1 原材料
• 3.1.2 橡胶粉的掺量
• 3.2 橡胶粉的细度对橡胶沥青性能的影响
• 3.3 基质沥青的种类对橡胶沥青性能的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 橡胶粉的表面处理工艺
• 4.1 橡胶粉表面活化方法
• 4.2 直接加入橡胶粉
• 4.3 利用微波加热橡胶粉
• 4.3.1 微波加热的特点和原理
• 4.3.2 不同的微波加热时间对橡胶沥青性能的影响
• 4.3.3 不同的微波火力对橡胶沥青性能的影响
• 4.4 加入活化剂活化橡胶粉
• 4.4.1 活化剂活化橡胶粉的原理
• 4.4.2 活化剂的种类
• 4.4.3 活化剂对橡胶沥青性能的影响
• 4.5 确定胶粉的表面处理工艺
• 4.6 本章小结
• 第五章 橡胶沥青的加工工艺
• 5.1 搅拌温度对橡胶沥青性能的影响
• 5.1.1 搅拌温度对橡胶沥青针入度的影响
• 5.1.2 搅拌温度对橡胶沥青软化点的影响
• 5.1.3 搅拌温度对橡胶沥青延度的影响
• 5.2 搅拌时间对橡胶沥青性能的影响
• 5.2.1 试验结果
• 5.2.2 试验结果分析
• 5.3 剪切速率对橡胶沥青性能的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 橡胶沥青混合料的路用性能研究
• 6.1 橡胶沥青OGFC-13混合料的级配设计
• 6.1.1 原材料
• 6.1.2 矿料级配的确定
• 6.2 橡胶沥青混合料高温性能
• 6.3 橡胶沥青混合料低温性能
• 6.4 橡胶沥青混合料水稳定性能
• 6.5 本章小结
• 结论
• 1. 主要结论
• 2. 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢